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Proteínas blindan al clavel contra ataque de hongos

La exportación de flores es uno de los puntos fuertes de la economía colombiana y la cuarta mayor fuente de divisas, después del café, el petróleo y el banano. Cifras de la Asociación Colombiana de Floricultores (Asocolflores) indican que en 2018 se vendieron 260.000 toneladas por valor de 1.460 millones de dólares.


El país, que cuenta con más de 1.600 variedades de flores que llegan a 100 destinos internacionales, es el segundo exportador de crisantemos, el cuarto de rosas y lirios, y el primero de claveles (Dianthus caryophyllus), lo que lo convierte en el principal proveedor de la flor en el mundo, y a esta en la más cultivada en el territorio nacional.


No obstante, el cultivo de clavel es muy propenso a la fusariosis –o marchitez vascular–, una enfermedad que ocasiona daños hasta en el 60 % de la producción. Cuando empieza la infección las raíces permanecen sanas, pero a medida que avanza estas se pudren, de modo que al arrancar una planta se rompe por el cuello y parte de las raíces quedan en el sustrato. En estados más avanzados, el tallo se agrieta por la parte exterior, tomando aspecto de leña seca.


Como todavía no existe un método de desinfección del suelo, se aplica control tanto químico –a través de fungicidas– como físico, es decir mediante el corte de los tallos dañados; sin embargo, estos métodos resultan poco eficaces para mantener a raya al agente dañino.


Por eso la química Ana Patricia Martínez González, doctora en Ciencias – Bioquímica de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), señala que ante esta situación es urgente que el sector cuente con variedades más resistentes.


En el mercado existen variedades de claveles con distintos niveles de resistencia al marchitamiento vascular, de las cuales aquellas susceptibles o menos resistentes son mucho más atractivas por el color vistoso de su flor. “En las variedades susceptibles, el hongo coloniza los vasos del tallo y degrada el área invadida formando grandes cavidades llenas de aire y residuos que interrumpen el paso de agua a través del tallo, lo que ocasiona la muerte de la planta”, explica la experta.


Recientemente ella hizo uno de los aportes más relevantes para superar los devastadores efectos de la fusariosis: identificó que en el apoplasto del clavel ocurren fenómenos bioquímicos y moleculares asociados con la resistencia de la enfermedad. El apoplasto es el espacio intercelular donde se llevan a cabo los primeros eventos de reconocimiento del patógeno que conducen a la activación de defensa de la respuesta de defensa de la planta.


En la búsqueda de variedades resistentes


Para identificar las características de resistencia al hongo, trabajó con dos variedades de claveles: resistente y susceptible. Como material de partida contó con esquejes (fragmentos de plantas que se utilizan con fines reproductivos, por ejemplo para injertos) indexados de clavel libres de patógenos con tres semanas de enraizamiento, de las variedades comerciales Solex y Golem.


El análisis se apoyó en el uso de herramientas ómicas, concretamente en la proteómica y metabolómica, las cuales permite estudiar un gran número de moléculas implicadas en el funcionamiento de un organismo. En el caso del clavel ha sido posible estudiar, en un mismo momento, un gran grupo de proteínas presentes en los mecanismos de defensa del clavel.


Así, se identificó un conjunto de proteínas y metabolitos que podrían ser marcadores de resistencia (característica genotípica de las plantas que permite identificar si será una variedad resistente o no), útiles en un proceso de cruces genéticos para obtener nuevas variedades de clavel más resistentes al Fusarium oxysporum f.sp. dianthi.
 

Buscando mayor inmunidad para el clavel


Los resultados que se presentan en la investigación de la doctora Martínez se constituyen en uno de los primeros reportes conocidos acerca del análisis proteómico y metabolómico del fluido apoplástico en interacciones planta–patógeno, y el primero realizado en clavel.


Para la experta, “al haber encontrado posibles marcadores de resistencia, el análisis de resistencia de clavel se podría hacer en solo unos meses, mientras que con la tecnología actual el mismo análisis tarda varios años”.


En ese sentido, y teniendo en cuenta que los estudios para obtener nuevas variedades de clavel no solo buscan características como la diversidad del color y de tonos, sino que duren más tiempo y que resistan los ataques de hongos y plagas, es importante que también se conozcan los marcadores de resistencia, pues gracias a ellos “es posible determinar más rápido cuándo una planta tendrá un alto porcentaje de resistencia en campo”, un aporte que sin duda beneficiará al sector floricultor colombiano.


Por eso, desde hace más de dos décadas el grupo de investigación Estudio de Actividades Metabólicas Vegetales trabaja en la identificación de los fenómenos bioquímicos relacionados con los mecanismos de defensa del clavel. El equipo de estudio es liderado por el profesor Harold Dubán Ardila Barrantes, del Departamento de Química de la Facultad de Ciencias de la UNAL al cual también pertenece la doctora Martínez.


Los resultados de sus investigaciones representan una gran oportunidad de innovación para la floricultura nacional.

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